Вопрос 40. Круговое движение и переходные процессы.

Рассмотрим круговое движение автомобиля с постоянной скоростью. Возникающие при этом углы увода, имеют следующие зависимости:

= mV/(KR) и = mV/(KR)

Соответственно радиус поворота R:

R = /

Из формулы видно, что при неизменном угле радиус R зависит от V, причем характер этой зависимости определяется значением и знаком к-та при V. Обозначим выражение в круглых скобках как К- к-т поворачиваемости. Тогда:

R = (L - КV)/ = V/(L - КV)

Если К0, то с увеличением скорости радиус уменьшается, а угловая скорость увеличивается. И наоборот при К0, увеличение скорости приводит к увеличению радиуса и уменьшению угловой скорости. При К=0 величина радиуса не зависит от скорости, а угловая скорость пропорциональна линейной.

Видно, что при К0 , т.е. поворачиваемость избыточная, если К0, то и поворачиваемость недостаточная, а при К=0 и = поворачиваемость нейтральная.

Отношение / используют как характеристику чувствительности автомобиля к управляющему воздействию на него водителя через рулевое управление.

Если /=V/L, то поворачиваемость нейтральная, если /V/L, то избыточная, а если /V/L, то недостаточная.

Круговое движение возникает не сразу после поворота колес на постоянный угол . В результате поворота колес возникают силы, изменяющие определенным образом направление движения автомобиля, однако наличие инерционных факторов приводит к тому, что новые параметры движения устанавливаются не сразу, а через какой-то промежуток времени, в течение которого несмотря на то, что =const, параметры движения изменяются. Процесс изменения параметров движения при переходе от одного установившегося режима к другому называют переходным. Переходные процессы предшествуют любому установившемуся движению. Они занимают большую часть времени и имеют большое значение при оценке управляемости.

В теории управления принято оценивать переходные процессы по реакции управляемой системы на единичное, ступенчатое возмущение. Для автомобилей это соответствует реакции на быстрый (близкий к мгновенному) поворот рулевого колеса с последующим движением при =const («рывок руля»).

Переходный процесс характеризуется временем, в течение которого достигает 95% . Это время тем больше, чем больше скорость.

Для автомобилей с избыточной поворачиваемостью переходный процесс заключается в асимтотическом приближении к .

Переходные процессы автомобилей с недостаточной поворачиваемостью характеризуются наличием перерегулирования (заброса). В тех случаях, когда перерегулирование невелико, время переходного процесса для автомобилей с недостаточной поворачиваемостью обычно меньше, чем для автомобилей с избыточной поворачиваемостью и меньше зависит от скорости. Наличие значительного перегулирования свидетельствует о чрезмерной недостаточной поворачиваемости.

Вопрос 41. Условие управляемости атс.

Рассмотрим схему движения автомобиля на повороте. Поскольку АТС имеет определенную массу то, чтобы направить эту массу в нужную сторону, необходимо преодалеть действие силы инерции, которой обладает АТС при движении. Необходимое усилие создается за счет действия сил сцепления колес с дорогой, а именно за счет появления боковой реакции R

При повернутых на угол колесах, реакция R имеет составляющую R, которая создает момент поворота М = LR. Против поворота управляемых колес работает составляющая продольной реакции на управляемых колесах R, которая создает момент, препятствующий повороту М = LR. Максимальная величина боковой реакции R ограничена условиями сцепления управляемых колес с дорогой, т.е. она не может быть больше R. С другой стороны величина продольной реакции также связана с R, т.е. R=R f. Таким образом поворот будет выполнен, если (после преобразований): f. Анализируя полученное выражение можно отметить, что вероятность полной потери управления при соблюдении безопасного скоростного режима крайне маловероятна.